JP4635977B2

JP4635977B2 - 放熱性配線基板

Info

Publication number: JP4635977B2
Application number: JP2006209662A
Authority: JP
Inventors: 悦夫辻本; 哲也津村; 公治西山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2008041678A

Description

本発明は大電流に対応できる放熱性配線基板に関するものである。

近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、モジュール部品の高密度、高機能化が一層要求されている。そのため、モジュール部品の小型化、高機能化、高密度実装化により、モジュール部品の温度上昇が大きな問題となり、このモジュール部品の放熱を高める方法が重要となっている。以下、発熱が課題となるモジュール部品として複数個のＬＥＤチップを用いた発光素子を例にして説明する。

モジュール部品の中でもＬＥＤチップは温度が上がりすぎると発熱量が減少するという特性があり、発光量を上げるためには放熱が不可欠である。ＬＥＤチップの放熱を高める技術として、ＬＥＤチップを金属基板に装着し、ＬＥＤチップの背面から熱を拡散する方法が知られている。

図１０は、従来の放熱性配線基板の一例を示す斜視図である。図１０において、リードフレーム２００は、樹脂２０４の中に埋め込まれている。そして、この上にＬＥＤチップ２０６等が実装されることになる。ここでＬＥＤチップ２０６の放熱は、樹脂２０４を介して放熱板２０８に伝わる。こうして放熱は、リードフレーム２００や放熱板２０８を介して行われることになる（例えば、特許文献１参照）。

ここで、ＬＥＤチップ２０６を多数個実装して駆動する場合、例えば３０〜１５０Ａといった大電流が要求される。こうした大電流に対応するには、リードフレーム２００の厚み（断面積）を大きくする必要があり、結果的にリードフレーム２００の高肉厚化が必要となる。しかしリードフレーム２００を厚くした場合、リードフレーム２００をより微細な配線形状にプレス加工することが難しくなる。具体的にはリードフレーム２００をプレス加工する際、その微細化は、肉厚程度が限界であり、肉厚０．５０ｍｍでパターン幅を０．１０ｍｍ、０．２０ｍｍといった微細化を行うことは極めて難しい。そして、一般的なプリント配線回路のようなパターン幅を０．２ｍｍあるいは０．１ｍｍとするためにはリードフレーム２００の厚みを０．２ｍｍあるいは０．１ｍｍと薄くする必要がある。しかしながら、前記のような厚みでは、放熱の観点からＬＥＤチップ２０６を駆動するための大電流に対応することができない。

さらに、ユーザー側からは、ＬＥＤチップ２０６に対して高度な制御回路を有して用途に応じた発光状態を実現したいというニーズがある。こうした場合、ＬＥＤチップ２０６の近傍にＬＥＤチップ２０６の制御回路および制御用半導体を実装する必要がある。しかし、従来の高放熱基板では、リードフレーム２００から構成された回路パターンは、大電流対応の疎なパターンであり、制御回路および制御用半導体を実装する密なパターンを形成できなかった。そのためＬＥＤチップ２０６の周辺回路を同じ基板の上に表面実装することができず、他の基板に別途実装されていた。

最近、ニーズの多い各種バックライトや照明用のＬＥＤ発光素子の場合、複数個のＬＥＤチップ２０６が配列されてなるアレイ状のＬＥＤチップ２０６を電子回路によって高度に制御する必要があり、低コスト化、コンパクト化の面から、大電流と放熱が要求されるＬＥＤチップ２０６等の大きな発熱を伴う半導体電子部品と、一般回路部品を同一基板に実装することができる放熱性配線基板が望まれていた。
特開２００１−５７４０８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、複数個のＬＥＤチップ２０６を駆動するためには１０Ａ（Ａはアンペア）以上の大電流が必要であり、更にこの大電流から発生する熱を放熱するためにリードフレーム２００の更なる高肉厚化が進められた。その結果、リードフレーム２００のパターンが疎となり、ＬＥＤチップ２０６の駆動用の制御回路および制御用半導体を同じ基板上に実装することが難しいという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、大電流対応と高放熱性化を進めるとともに、制御回路および制御用半導体デバイスを同じ基板上に実装可能な放熱性配線基板を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、回路パターンの一部の肉厚を他の部分よりも薄くした微細回路パターンを設け、この微細回路パターンの下部に無機絶縁体を当接したものである。

本発明の放熱性配線基板は、ＬＥＤチップ等の大電流と放熱性が要求される部分には肉厚部を適用し、制御回路および制御用半導体を高密度に表面実装することが要求される部分には肉薄部を適用することとなる。この結果、例えば数１０Ａ以上の大電流を流すことは肉厚部分で対応でき、またその肉厚を利用してＬＥＤチップを効率的に冷却できる。更に肉薄部を利用してＬＥＤチップ等を制御する半導体部品等をＬＥＤチップ等の近傍に高密度実装できる生産性に優れた放熱性配線基板を実現することができる。

（実施の形態１）
□以下、本発明の実施の形態１における放熱性配線基板およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１における放熱性配線基板の斜視図であり、図２は一部切り欠き断面斜視図である。

図１および図２において、１００は回路パターンとして用いた異厚リードフレーム、１０２はＬＥＤチップ、１０４は制御用ＩＣ、１０６はチップ部品、１０８はコンポジット熱伝導性樹脂層、および１１０は放熱板である。そして、異厚リードフレーム１００の幅が広く、厚みの厚い領域を回路パターン１１２とし、幅が狭く、厚みの薄い領域を微細回路パターン１１４として設計している。その回路パターン１１２の上には、ＬＥＤチップ１０２のような高発熱、大電流素子を実装し、ＬＥＤチップ１０２を制御する制御用ＩＣ１０４とチップ部品１０６は微細回路パターン１１４の上に実装する（前記回路パターン１１２と微細回路パターン１１４の説明は後述する。）。

そして、回路パターン１１２と微細回路パターン１１４からなる異厚リードフレーム１００は、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８を介して、放熱板１１０と一体化されている。なお、ＬＥＤチップ１０２や制御用ＩＣ１０４等の実装用の端子電極は、図示していない。また、ＬＥＤチップ１０２や制御用ＩＣ１０４等を表面実装することで、より緻密化できることはいうまでもない。

また、異厚リードフレーム１００は、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８と同一平面を形成するように埋め込まれており、銅またはアルミニウムなどからなる熱伝導性に優れた放熱板１１０と一体化している。

次に、図３および図４を用いて更に詳しく説明する。図３は本実施の形態１における放熱性配線基板の要部拡大平面図であり、図４は要部拡大断面図である。図３および図４において、１１２は異厚リードフレーム１００を構成する肉厚部からなる回路パターン、１１４は肉薄部からなる微細回路パターン、１１６は樹脂、１１８はフィラー、１２０は無機絶縁体である。

そして、この微細回路パターン１１４は切断部１２４によって絶縁され、この絶縁された微細回路パターン１１４を跨ぐように制御用半導体部品などを実装することができる。この切断部１２４は、異厚リードフレーム１００、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８および放熱板１１０を一体化した後、レーザー加工あるいはワイヤー放電加工などによって所定の箇所に容易に形成することができることから効率良く高精度な放熱性配線基板を作製することができる。そして、切断した微細回路パターン１１４の一部にはんだ実装できる端子部などを形成し、その上に制御回路を構成する各種電子部品を実装することによって実装性と放熱性に優れた放熱性配線基板を実現することができる。

このとき、微細回路パターン１１４の下面に無機絶縁体１２０を配置しておくことによってレーザー加工あるいはワイヤー放電加工の加工ダメージが無機絶縁体１２０で抑制できるとともに、無機絶縁体１２０の熱伝導性をコンポジット熱伝導性樹脂層１０８の熱伝導性よりも高いセラミック材料を用いることによって、より熱伝導性に優れた放熱性配線基板を実現することができる。従って、この無機絶縁体１２０は熱伝導性、耐熱性および絶縁性に優れた材料が好ましく、入手性とコストの観点からセラミック材料が好ましい。そして、特にセラミックをＡｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮの中から少なくとも１種類以上を含有するセラミック材料が好ましい。これらの材料は熱伝導性、耐熱性および絶縁性において優れた特性を有しており、放熱性に優れた小型の放熱性配線基板を実現することができる。

また、この無機絶縁体１２０の断面形状を多角形とすることにより微細回路パターン１１４の下面に多角形の一面を配置することにより微細回路パターン１１４をレーザー加工によって切断するときには切断幅に寸法的な余裕を持たせることができることから効率良く切断することができる。そして、より好ましくは矩形状あるいは板状のセラミック基板を用いることが好ましい。

また、無機絶縁体１２０を微細回路パターン１１４の電極幅よりも大きくすることによって微細回路パターン１１４を幅方向にレーザー加工によって切断するとき、レーザー加工のスタート点と終了点とを前記無機絶縁体１２０の面上に設定することができることからコンポジット熱伝導性樹脂層１０８へのダメージを抑制することができる。

また、図４に示したように微細回路パターン１１４と無機絶縁体１２０の総厚を回路パターン１１２の厚み以下とすることにより厚みの薄い生産性に優れた放熱性配線基板を実現することができる。

さらに、図５は別の例の放熱性配線基板の断面図であり、前記無機絶縁体１２０の断面形状を曲面形状とすることにより微細回路パターン１１４の形成領域を小さくすることができるとともに、厚みのある回路パターン１１２への伝導効率を高めることができる。

また、図６はさらに別の例の放熱性配線基板の断面図であり、微細回路パターン１１４と無機絶縁体１２０の総厚を回路パターン１１２の厚み以上とすることにより絶縁性能の高い放熱性配線基板を実現することができる。

このように、微細回路パターン１１４と放熱板１１０とを無機絶縁体１２０を介して当接することにより、より熱伝導性に優れた放熱性配線基板を実現できる。

次に、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８は、フィラー１１８と樹脂１１６から構成しており、このフィラー１１８としては、無機フィラーが望ましい。無機フィラーとしては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮおよびＳｉＣから選ばれる少なくとも一つを含むことが望ましい。この無機フィラーを用いるとコンポジット熱伝導性樹脂層１０８の放熱性を高めることができる。

また、ＭｇＯを用いると線熱膨張係数を大きくすることも可能であり、反対にＢＮを用いると線熱膨張係数を小さくすることが可能となり、モジュールの設計によって適宜選択することによって使用材料の最適設計が可能となる。

次に、異厚リードフレーム１００の材質としては、銅を主体とするものが望ましい。これは銅が熱伝導性と導電率がともに優れているためである。さらに、異厚リードフレーム１００となる銅素材に銅以外の添加剤を加えることが望ましい。例えばＣｕ＋Ｓｎの銅素材を用いることができる。Ｓｎの場合、例えばＳｎを０．１〜０．１５ｗｔ％添加することで、銅素材の軟化温度を４００℃まで高められる。比較のためＳｎ無しの銅（Ｃｕ＞９９．９６ｗｔ％）を用いて異厚リードフレーム１００を作製したところ、導電率は低いが、出来上がった放熱性配線基板において特に微細回路パターン１１４（更に微細回路パターン１１４と回路パターン１１２の接続部分）で歪が発生する場合があった。そこで詳細に調べたところ、その材料の軟化点が２００℃程度と低いため、後の部品実装時、ＬＥＤチップ１０２の実装後の信頼性評価において変形する可能性があることが予想された。

一方、Ｃｕ＋Ｓｎ＞９９．９６ｗｔ％の銅素材を用いた場合、部品実装やＬＥＤチップ１０２による発熱の影響は特に受けなかった。また半田付け性やダイボンド性にも影響が無かった。そこで、この材料の軟化点を測定したところ、４００℃であることが判った。このように、銅を主体として、いくつかの元素を添加することが望ましい。銅に添加する元素として、Ｚｒの場合、０．０１５〜０．１５ｗｔ％の範囲が望ましい。添加量が０．０１５ｗｔ％未満の場合、軟化温度の上昇効果が少ない場合がある。また、添加量が０．１５ｗｔ％より多いと電気特性に影響を与える場合がある。また、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｐ等を添加することでも軟化温度を高くできる。この場合、Ｎｉは０．１〜５ｗｔ％、Ｓｉは０．０１〜２ｗｔ％、Ｚｎは０．１〜５ｗｔ％、Ｐは０．００５〜０．１ｗｔ％が望ましい。そしてこれらの元素は、この範囲で単独、もしくは複数を添加することで、銅素材の軟化点を高くできる。

なお、添加量が少ない場合、軟化点上昇効果が低い場合があり、多い場合には、導電率への影響の可能性がある。

同様に、Ｆｅの場合では０．１〜５ｗｔ％、Ｃｒの場合では０．０５〜１ｗｔ％の添加が望ましい。これらの元素の場合も前述の元素と同様である。

なお、銅合金の引張り強度は６００Ｎ／ｍｍ²以下が望ましい。引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ²を超える場合、異厚リードフレーム１００の加工性に影響を与える場合がある。引張り強度が６００Ｎ／ｍｍ²以下の材料は、Ｃｕの含有率が高く、導電率が低く、柔らかいために加工性にも優れており、本実施の形態１で用いるようなＬＥＤチップ１０２等の大電流用途に適切である。

なお、異厚リードフレーム１００のコンポジット熱伝導性樹脂層１０８の同一平面に表出している面（ＬＥＤチップ１０２や制御用ＩＣ１０４、チップ部品１０６を実装する面）に、予め半田付け性を改善するように半田層や錫層を形成しておくことで、異厚リードフレーム１００への部品実装性を高められるとともに、配線の錆び防止が可能となる。そして、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８に接する面（埋設した面）には、半田層は形成しないことが望ましい。このようにコンポジット熱伝導性樹脂層１０８と接する面に半田層や錫層を形成すると、半田付け時にこの層が柔らかくなり、異厚リードフレーム１００とコンポジット熱伝導性樹脂層１０８の接着性（もしくは結合強度）に影響を与える場合がある。

また、フィラー１１８は略球形状で、その直径は０．１〜１００μｍとしており、粒径が小さいほど樹脂１１６への充填率を向上できる。そのためコンポジット熱伝導性樹脂層１０８におけるフィラー１１８の充填量（もしくは含有率）は、熱伝導率の観点から７０〜９５重量％と高濃度に充填している。本実施の形態１では、フィラー１１８として、平均粒径３μｍと１２μｍの二種類のＡｌ₂Ｏ₃粉を混合したものを用いている。この大小２種類の粒径のＡｌ₂Ｏ₃粉を用いることによって、大きな粒径のＡｌ₂Ｏ₃粉の隙間に小さな粒径のＡｌ₂Ｏ₃粉を充填できるので、Ａｌ₂Ｏ₃粉を９０重量％近くまで高濃度に充填できるものである。

この結果、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８の熱伝導率は５Ｗ／ｍＫ程度となる。このフィラー１１８の充填率が７０重量％未満の場合、熱伝導性が低下する場合があり、フィラー１１８の充填率（もしくは含有率）が９５重量％を超えると、硬化前のコンポジット熱伝導性樹脂層１０８の成型性に影響を与える場合がある。このように、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８と異厚リードフレーム１００の接着性（例えば埋め込んだ場合や、その表面に貼り付けた場合）に影響を与え、微細回路パターン１１４に形成された微細な配線部分への回り込みに影響を与える可能性がある。

そして、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８に用いる熱硬化性の絶縁樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂の内、少なくとも１種類の樹脂を含んでいる。これらの樹脂は接合性、耐熱性および電気絶縁性に優れている。

また、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８からなる絶縁体の厚さは、薄くすれば、異厚リードフレーム１００に装着したＬＥＤチップ１０２に生じる熱を放熱板１１０に伝えやすいが、逆に絶縁耐圧が問題となり、厚すぎると、熱抵抗が大きくなるので、絶縁耐圧と熱抵抗を考慮して最適な厚さに設定すれば良い。

次に、金属製の放熱板１１０としては、熱伝導の良いアルミニウム、銅またはそれらを主成分とする合金からできている。本実施の形態１では、放熱板１１０の厚みを１ｍｍとしている。また、放熱板１１０としては、単なる板状のものだけでなく、より放熱性を高めるため、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８を積層した面とは反対側の面に、表面積を広げるためにフィン部を形成しても良い。

また、放熱性配線基板の線膨張係数は８×１０^-6／℃〜２０×１０^-6／℃としており、放熱板１１０やＬＥＤチップ１０２の線膨張係数に近づけることにより、基板全体の反りや歪みを小さくできる。また各種部品を表面実装する際、互いに熱膨張係数をマッチングさせることは信頼性的にも重要となる。

また、異厚リードフレーム１００の回路パターン１１２の厚みは０．３〜１．０ｍｍ（更に望ましくは０．４〜０．８ｍｍ）が望ましい。これはＬＥＤチップ１０２を制御するには大電流（例えば３０Ａ〜１５０Ａであり、これは駆動するＬＥＤチップ１０２の数によって更に増加する場合もある）が必要であるためである。

また、異厚リードフレーム１００の微細回路パターン１１４の厚みは０．０５〜０．２５ｍｍが望ましい。微細回路パターン１１４の厚みが０．０５ｍｍ未満の場合、プレスが難しくなる場合がある。また微細回路パターン１１４の厚みが０．２５ｍｍを超えると、レーザー加工または放電加工による微細回路パターン１１４の切断加工に影響を及ぼす。

さらに、異厚リードフレーム１００は、回路パターン１１２と微細回路パターン１１４の厚み差が０．１〜０．７ｍｍであることが加工性、電流容量の観点から好ましい。この厚み差が０．１ｍｍ未満の場合、厚みを変えている効果が得られない場合がある。また厚み差が０．７ｍｍを超えると、一枚の金属板を塑性変形させる際、その加工精度に影響を受ける可能性がある。

このようにして、例えば回路パターン１１２を０．５ｍｍ厚、微細回路パターン１１４を０．２ｍｍとした場合、回路パターン１１２はパターン幅０．５ｍｍで、微細回路パターン１１４はパターン幅０．２ｍｍを加工することができる。

このようにして、ＬＥＤチップ１０２のような発熱部は回路パターン１１２に実装することで、例えば１００Ａのような大電流に対応でき、更にその発熱面も回路パターン１１２を、更にコンポジット熱伝導性樹脂層１０８や放熱板１１０を介して放熱できる。そして、そのＬＥＤチップ１０２の制御用ＩＣ１０４やチップ部品１０６等は、その近傍に配置した微細回路パターン１１４に実装することにより放熱性に優れた小型の放熱性配線基板を実現することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における放熱性配線基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図７（ａ）〜図７（ｄ）は本発明の実施の形態２における放熱性配線基板の製造方法を説明するための工程断面図である。

始めに、図７（ａ）に示すようにリードフレーム用の所定の形状に打ち抜き加工あるいはエッチング加工によって作製した銅板を準備し、このパターン化された銅板の一部にプレスなどを用いて純度９６％のアルミナ基板からなる無機絶縁体１２０を銅板に積層して所定形状に加圧して銅板を塑性変形させて無機絶縁体１２０を銅板の一部に埋設して回路パターン１１２と微細回路パターン１１４からなる異厚リードフレーム１００を作製する。

次に、図７（ｂ）に示すように前記異厚リードフレーム１００と、実施の形態１で用いたコンポジット熱伝導性樹脂層１０８と、銅板からなる放熱板１１０を位置合わせして積層する。そして、これらの積層体を加熱および加圧しながら１５０℃でエポキシ樹脂を熱硬化させることによって一体化接合する図７（ｃ）参照）。このとき、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８は異厚リードフレーム１００の一面のみを表出するように充填される。従って異厚リードフレーム１００の存在しない隙間の領域ではコンポジット熱伝導性樹脂層１０８が表出するように一体化接合している。このような構成とすることによって熱伝導性をより高めることができる。

そして、コンポジット熱伝導性樹脂層１０８を構成する樹脂を充填する場合、フィラー１１８と、エポキシ樹脂などの樹脂１１６からなるコンポジット熱伝導性樹脂層１０８用の樹脂として、熱硬化性樹脂を使うことができる。例えば、未硬化の熱硬化性樹脂を金型から取り出すに十分な硬さに硬化させるには１２０℃で１０分以上の時間を有する。そこでこの時間を短縮して生産性を上げるためにプレゲル剤を混ぜる。プレゲル材は、熱可塑性樹脂パウダーであり、未硬化の熱硬化性の絶縁樹脂の液状成分を吸収して膨張し、未硬化の絶縁樹脂がゲルとなるように作用する働きをする。このプレゲル剤は１２０℃の温度では１分程度で作用し、金型から取り出すに十分な硬さにすることができるため生産性を上げることができる。

次に、図７（ｄ）に示すようにレーザー加工機を用いて微細回路パターン１１４の一部を切断加工することによって切断部１２４を形成する。これによって、分離された微細回路パターン１１４を形成することができる。

なお、切断部１２４の加工面は清浄した後、絶縁性の観点から絶縁材料を充填しておくことが好ましい。あるいはレジストパターンを被覆しておくことも好ましい。

そして、この切断部１２４を形成することによって微細回路パターン１１４の上に切断部１２４を跨ぐように制御回路を構成する各種電子部品を実装することが可能であり、発熱素子であるＬＥＤチップ１０２の近傍にその制御回路を配置することができ、小型の高効率の発光モジュールに適した放熱性配線基板およびその製造方法を提供することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における放熱性配線基板への各種電子部品の最適実装の一例について、図面を用いて説明する。図８は、放熱性配線基板に部品を実装する例を説明するための斜視図である。図８において、１２８は大電流放熱部、１３０は信号回路部、１３２は制御部品、１３４はパワー部品であり、異厚リードフレーム１００の回路パターン１１２は、大電流と放熱性に優れており、この部分が大電流放熱部１２８となり、ＬＥＤチップ１０２のようなパワー部品１３４を実装することが望ましい。一方、異厚リードフレーム１００の微細回路パターン１１４は、細かく複雑な配線を形成できるため、信号回路部１３０として最適であり、制御部品１３２の実装に向いている。

なお、異厚リードフレーム１００の部品実装面にはニッケル下地の錫めっき処理を施している。そして、ＬＥＤチップ１０２等の放熱や大電流の要求されるパワー部品１３４を回路パターン１１２に、制御回路を構成する制御部品１３２を微細回路パターン１１４に実装することで、互いに回路を近づけることができ、コストダウンと小型化が可能となる。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における放熱性配線基板の放熱性を高めた一例について、図面を用いて説明する。図９は本実施の形態４における放熱性配線基板を用いたモジュール部品の一例を示す斜視図である。図９において、本発明の特徴である大電流と高放熱が要求されるパワー素子と、一般の表面実装電子部品を同時に実装した一例であり、１３８はフィン、１３６は端子電極、１４０は別の部品である。

まず、異厚リードフレーム１００の一部を折り曲げて端子電極１３６とし、この部分に放熱用のフィン１３８等を取り付けることで、更に本発明の放熱性配線基板の放熱性を高めることができる。また、異厚リードフレーム１００をコの字（もしくはブリッジ状）に形成することができる。このような形状とすることで、放熱性配線基板を他の回路基板の上に実装できるとともに、他の回路基板と放熱性配線基板との間に隙間を設けることができ、放熱性配線基板の熱を他の回路基板に伝えにくくできる。更に、この隙間に他の部品１４０を実装することもできる。なお、異厚リードフレーム１００は、その断面が略四角形であることが望ましい。略四角形とすることで、限られた面積で最大の密度で大電流を流すことができる。

そして、リードフレーム１００の一部を張り出したパターンとし、この張り出したパターンの少なくとも片面に削りだし加工などを用いて放熱フィンを形成することで、放熱性と大電流化とファインパターン化を両立できる。

さらに、この張り出した端子の機能を有しているパターンを折り曲げて放熱性配線基板をマザー基板から浮かせて実装することで、放熱性と大電流化とファインパターン化と、実装性に優れたモジュール部品を実現することができる。

以上のように、本発明の放熱性配線基板を用いることで、ＬＥＤチップ等の大電流で高放熱が必要とされるパワー素子と、それを駆動させるための制御回路および制御用半導体部品を同一基板上に隣接して実装できるモジュールが可能となり、製品の小型化、高性能化、低コスト化に貢献することができる。

本発明の実施の形態１における放熱性配線基板の斜視図同一部切り欠き斜視図同要部拡大平面図同要部拡大断面図同別の例の放熱性配線基板の要部拡大断面図同他の例の要部拡大断面図本発明の実施の形態２における放熱性配線基板の製造方法を説明するための工程断面図本発明の実施の形態３における放熱性配線基板に部品を実装する例を説明するための斜視図本発明の実施の形態４における放熱性配線基板を用いたモジュール部品の一例を示す斜視図従来の放熱性配線基板の一例を示す斜視図

符号の説明

１００異厚リードフレーム
１０２ＬＥＤチップ
１０４制御用ＩＣ
１０６チップ部品
１０８コンポジット熱伝導性樹脂層
１１０放熱板
１１２回路パターン
１１４微細回路パターン
１１６樹脂
１１８フィラー
１２０無機絶縁体
１２４切断部
１２８大電流放熱部
１３０信号回路部
１３２制御部品
１３４パワー部品
１３６端子電極
１３８フィン
１４０別の部品

Claims

金属配線板からなる回路パターンと、フィラーを含むとともに絶縁性を有する熱伝導性樹脂層と、金属からなる放熱板とを積層・接合し、一面を前記熱伝導性樹脂層の同一平面上に表出するように回路パターンを熱伝導性樹脂層に埋設した放熱性配線基板であって、前記回路パターンの一部の肉厚を他の部分よりも薄くした微細回路パターンを設け、この微細回路パターンの下部に無機絶縁体を当接した放熱性配線基板。